一种继电保护信息规范功能自动测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及一种继电保护信息规范功能自动测试系统及测试方法，属于继电保护自动测试技术领域。


背景技术：

2.随着经济的发展，电网规模不断扩大，新的电力技术层出不穷，继电保护装置的功能更加完善和复杂，继电保护装置的测试面临日趋严重的挑战，特别是随着智能电网的稳步推进，不同厂家继电保护告警信息、动作信息、中间节点信息等不规范问题日渐突出，给变电站和调度端的应用带来较大困难，为了使各厂家继电保护装置输出内容及信息描述统一，国电电网、南方电网先后出台了继电保护信息规范，对继电保护装置输出信息进行规范。
3.现有的继电保护装置信息规范测试方法一种是手动驱动继电保护测试仪施加故障量，然后通过电力自动化监控主站逐条核对继电保护信息的正确性和标准化，需花费大量时间与精力对继电保护装置信息进行测试验证。另一种方法则通过博电测试仪实现半自动化的信息规范测试，但本方法增加了测试用例设计的繁复度及调用测试仪的种类，很容易出现漏测、测试不全面等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种继电保护信息规范功能自动测试系统及测试方法，通过61850通信规约引擎实现设备数据模型的下载、通信命令的执行、继电保护装置输出信息的标准化对比，利用guidebook工具加载设备模型生成功能测试和信息规范测试合一用例，自动测试中心通过执行用例，驱动继电保护测试仪施加故障量，然后将从被测装置中获得的继电保护输出信息与测试用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判定依据的对比，最后记录结果和被测装置输出的各类信息，为信息规范功能测试提供一种简捷化、自动化测试方法。
5.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
6.第一方面，本发明提供了一种继电保护信息规范功能自动测试系统及测试方法，包括：自动测试控制中心、guidebook工具、继电保护装置、继电保护测试仪、被测装置，所述自动测试控制中心与guidebook工具进行通信连接，所述自动测试控制中心包括61850通信规约引擎和继电保护测试仪接口程序，所述自动测试控制中心通过61850通信规约引擎与继电保护装置进行数据通信，所述自动测试控制中心通过继电保护测试仪接口程序与继电保护测试仪相连接，所述自动测试控制中心通过iec61850规约与被测装置进行数据通信。
7.第二方面，本发明提供了一种根据前述所述的继电保护信息规范功能自动测试系统的测试方法，应用于自动测试控制中心，所述方法包括：
8.执行预先生成的信息规范测试用例，驱动继电保护测试仪施加故障量；
9.从被测装置中获取继电保护输出信息；
10.将所述继电保护输出信息与信息规范测试用例中设定的标准化继电保护信息进行多种结果判定依据的对比，获取判定结果；
11.其中，所述信息规范测试用例的生成方法包括：
12.通过61850通信规约引擎下载继电保护装置中的设备数据模型并导出保存；
13.将所述设备数据模型导入guidebook工具，利用guidebook工具生成信息规范测试用例。
14.进一步的，所述多种结果的判定包括报文出现顺序、次数及报文名称的判定。
15.进一步的，所述设备数据模型的数据集包括：
16.保护动作信息含：保护事件；
17.告警信息含：故障信号、告警信号、通信工况、保护功能闭锁；
18.在线监测信息含：交流采样；
19.状态变位信息含：保护遥信、保护压板、保护功能状态、装置运行状态、远方操作保护功能投退。
20.进一步的，所述信息规范测试用例包括测试参数编辑模块、保护通信命令模块、电气量信息编辑模块。
21.进一步的，所述信息规范自动测试用例执行时首先通过参数编辑模块对测试参数进行编辑，编辑的参数包括：通讯前延时、通讯后延时、故障前时间、故障后时间裕度、额定电流、额定电压、电流绝对误差、电流相对误差、时间绝对误差、时间相对误差、电压绝对误差、电压相对误差、阻抗绝对误差、阻抗相对误差。
22.进一步的，所述保护通信命令模块实现的功能包括：枚举设备数据模型、读取数据集值、修改数据集值、遥控、复归、读取/修改当前定值运行区、启动报告并解析保护报告；修改数据集值包括修改定值、投退软压板；所述读取数据集值包括读取测量值、读取定值、读取压板状态、读取soe。
23.进一步的，在执行修改数据集值命令时读soe的通信命令放在被测装置动作逻辑验证之后，实现功能测试用例和信息规范测试用例的合一，同时进行被测装置动作逻辑验证和信息规范功能的测试。
24.进一步的，所述读soe通信命令中要对标准化继电保护信息进行设置，包括：标准化的信息名称、信息验证方式、信息出现次数及信息数据值。
25.进一步的，所述电气量信息编辑模块用于设置需要模拟的故障类型、故障参数以及结果判断脚本，结果判断脚本中可以实现相对误差、绝对误差的计算、动作结果的逻辑判断。
26.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
27.1、本发明提供一种继电保护信息规范功能自动测试系统及测试方法，通过61850通信规约引擎实现设备数据模型的下载、通信命令的执行、继电保护装置输出信息的标准化对比，利用guidebook工具加载设备模型生成功能测试和信息规范测试合一用例，自动测试中心通过执行用例，驱动继电保护测试仪施加故障量，然后将从被测装置中获得的继电保护输出信息与测试用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判定依据的对比，最后记录结果和被测装置输出的各类信息，为信息规范功能测试提供一种简捷化、自动化测试方法。
28.2、可解决在信息规范测试过程中技术和方式过分依赖个人能力、测试工作效率低下等问题，提供针对继电保护信息规范高效率化、便捷化的自动测试方法，达到降低人员要求、简化工作过程和提高测试效率的目的。
29.3、通过功能测试用例和信息规范测试用例的合一，同时进行被测装置动作逻辑验证和信息规范功能的测试。然后将从被测装置中获得的继电保护输出信息与测试用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判定依据的对比。减少人工验证误差、测试用例设计的复杂度及调用测试仪的种类。
30.4、该方法的设计思路在提高测试效率和可靠性方面有重要现实意义。
附图说明
31.图1为继电保护信息规范功能自动测试用例实现的框架流程图。
32.图2为继电保护信息规范自动测试用例。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.实施例1
36.本实施例介绍一种继电保护信息规范功能自动测试系统，包括：自动测试控制中心、guidebook工具、继电保护装置、继电保护测试仪、被测装置，所述自动测试控制中心与guidebook工具进行通信连接，所述自动测试控制中心包括61850通信规约引擎和继电保护测试仪接口程序，所述自动测试控制中心通过61850通信规约引擎与继电保护装置进行数据通信，所述自动测试控制中心通过继电保护测试仪接口程序与继电保护测试仪相连接，所述自动测试控制中心通过iec61850规约与被测装置进行数据通信。
37.实施例2
38.本实施例提供了一种根据前述所述的继电保护信息规范功能自动测试系统的测试方法，应用于自动测试控制中心，所述方法包括：
39.执行预先生成的信息规范测试用例，驱动继电保护测试仪施加故障量；
40.从被测装置中获取继电保护输出信息；
41.将所述继电保护输出信息与信息规范测试用例中设定的标准化继电保护信息进行多种结果判定依据的对比，获取判定结果；
42.其中，所述信息规范测试用例的生成方法包括：
43.通过61850通信规约引擎下载继电保护装置中的设备数据模型并导出保存；
44.将所述设备数据模型导入guidebook工具，利用guidebook工具生成信息规范测试用例。
45.下面结合说明书附图，对本实施例作进一步的说明。
46.如图1所示的一种继电保护信息规范功能自动测试用例实现的框架流程图，包括信息规范自动测试用例的设计，自动测试中心执行信息规范测试用例，通过61850通信规约引擎程序实现与继电保护保护装置通讯，完成测试用例中设计的通讯命令功能；通过调用继电保护测试仪接口程序驱动继电保护测试仪施加故障量，然后将从被测装置中获得的继电保护输出信息与测试用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判定依据的对比，最后记录结果和被测装置输出的各类信息。
47.本实施例所采用的继电保护测试仪为昂立b660系列测试仪，自动测试控制中心与被测装置之间通过iec61850规约进行数据通信，信息规范测试用例编辑和设计是通过guidebook工具实现的。信息规范测试用例设计步骤如下：
48.步骤一、自动测试控制中心通过网络方式与继电保护装置通信网口相连，启动61850通信规约引擎程序，设置与继电保护装置联机时的ip地址，下载继电保护装置中设备数据模型，其中要下载的模型数据集包括：
49.a)保护动作信息含：保护事件(dstripinfo)；
50.b)告警信息含：故障信号(dsalarm)、告警信号(dswarning)、通信工况(dscommstate)、保护功能闭锁(dsrelayblk)；
51.c)在线监测信息含：交流采样(dsrelayain)；
52.d)状态变位信息含：保护遥信(dsrelaydin)、保护压板(dsrelayena)、保护功能状态(dsrelaystate)、装置运行状态(dsdevicestate)、远方操作保护功能投退(dsrelayfunen)
53.下载完成以后导出对应的模型文件，设备数据模型导出后以ttxml文件格式进行保存。
54.步骤二、打开guidebook工具导入设备数据模型，编辑测试参数，修改的选项包括：通讯前延时、通讯后延时、故障前时间、故障后时间裕度、额定电流、额定电压、电流绝对误差、电流相对误差、时间绝对误差、时间相对误差、电压绝对误差、电压相对误差、阻抗绝对误差、阻抗相对误差。
55.步骤三、添加保护通信命令模块，实现枚举设备数据模型、读取数据集值、初始化数据集值、遥控、复归、读取/修改当前定值运行区、启动报告并解析保护报告；初始化数据集值包括修改定值、投退软压板；读取数据集包括读取测量值、读取定值、读取压板状态、读取soe等。
56.步骤四、增加电气量模块，选择电气量项目，设置需要模拟的故障类型、故障参数以及结果判断脚本，通过对结果判断脚本的编辑可实现相对误差、绝对误差的计算、动作结果的逻辑判断。
57.步骤五、在电气量项目中增设读soe的通信命令，该命令放在被测装置动作逻辑验证之后，实现功能测试用例和信息规范测试用例的合一，同时进行被测装置动作逻辑验证和信息规范功能的测试。
58.步骤六、设置读soe通信命令中标准化继电保护信息，包括：标准化的信息名称、信息验证方式、信息出现次数及信息数据值等。然后将从被测装置中获得的继电保护输出信息与测试用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判
定依据的对比。
59.步骤七、编辑报告格式，并关联动作值、动作时间、相对误差、绝对误差以及从被测装置中获得的继电保护输出信息，最后测试完成时自动填写各类数据并判断的结果。
60.一种继电保护信息规范功能自动测试用例设计方法的关键部分是在于测试用例的设计，所述用例就是通过测试模版编辑工具guidebook生成，如图2所示。测试用例应具有可重用性、有效性的特点，通过继电保护自动测试系统的开放式设计，可以根据不同继电保护装置灵活地设计测试用例。
61.继电保护装置信息规范测试用例包含两个部分：验证被测装置动作逻辑的故障施加量和验证继电保护输出信息标准化的通讯命令，其中故障施加量又包含通用参数和故障参数设置，即测试前需对故障类型进行设置，包括施加故障量、整定故障持续时间等。验证继电保护输出信息标准化的通讯命令是整个信息规范测试中重要一步，包括输出保护动作信息、输出在线监测信息、输出状态信息、功能状态信息和闭锁、输出告警信息，通过与用例中设定的标准化继电保护信息进行报文出现顺序、次数及名称等多种结果判定依据的对比。最后通过自动测试控制中心运行所设计的测试用例，实现数据自动填写、数据对比分析、结果判断等功能。
62.本实施例通过对继电保护装置动作原理进行分析，充分利用业界现有的技术支持，从一种继电保护信息规范功能自动测试用例设计方法总框架、接线方式以及测试用例等方面对继电保护信息规范功能自动测试用例设计方法进行详细的阐述，目前，已成功应用于线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置、低压保护系列装置的测试验证工作中，提高了测试效率，简化了测试流程，减少了测试用例设计的复杂度，在确保产品质量方面发挥了重要作用。
63.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。